聯(lián)合庫存管理在汽車制造物流中的應(yīng)用
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為提高生產(chǎn)運(yùn)作效率、適應(yīng)市場(chǎng)需求多樣化，當(dāng)今國(guó)內(nèi)主要汽車生產(chǎn)企業(yè)均大力推行豐田公司的準(zhǔn)時(shí)制(Just in Time，JIT)生產(chǎn)模式。汽車生產(chǎn)企業(yè)在保證生產(chǎn)線連續(xù)生產(chǎn)的前提下，追求一種庫存接近最小的生產(chǎn)系統(tǒng)。如何在準(zhǔn)時(shí)制造的背景下對(duì)汽車制造供應(yīng)鏈進(jìn)行有效管理，對(duì)汽車生產(chǎn)企業(yè)而言是一個(gè)挑戰(zhàn)。美國(guó)亞柯卡研究室出版的(21世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略)中指出：制造業(yè)企業(yè)應(yīng)當(dāng)通過長(zhǎng)期合作建立虛擬企業(yè)組織，加強(qiáng)整體競(jìng)爭(zhēng)力去適應(yīng)市場(chǎng)中不可預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)和變化。以高素質(zhì)與協(xié)同良好的工作人員為核心，實(shí)行企業(yè)間網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從而形成快速響應(yīng)市場(chǎng)的社會(huì)化制造體系。如何在供應(yīng)鏈中引入敏捷制造思想，將是今后制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。
現(xiàn)在，供應(yīng)鏈管理研究逐步從簡(jiǎn)單走向復(fù)雜、由分散管理走向集成化管理發(fā)展，業(yè)務(wù)層面供應(yīng)鏈企業(yè)問的協(xié)調(diào)與合作成為新的研究熱點(diǎn)。聯(lián)合庫存管理思想(Jointly Managed Inventory，JMI)是近些年新發(fā)展出來的一種新型庫存管理模式。在建立企業(yè)之間構(gòu)建權(quán)利責(zé)任平衡和風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)的合作框架的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)企業(yè)問信息共享，讓庫存管理不僅僅是某一方企業(yè)的任務(wù)。在制造型企業(yè)中應(yīng)用聯(lián)合庫存管理，可以提高供應(yīng)鏈同步效率、減少牛鞭效應(yīng)，有著廣泛的應(yīng)用前景。
1 國(guó)內(nèi)汽車生產(chǎn)企業(yè)供應(yīng)鏈管理缺陷
汽車整車制造企業(yè)在供應(yīng)鏈中處于中心地位，與零部件的供應(yīng)商之間達(dá)成長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系。汽車整車制造企業(yè)不再設(shè)立傳統(tǒng)意義上的計(jì)劃倉庫，僅在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部劃分一小片區(qū)域作為零部件的臨時(shí)倉庫，作生產(chǎn)線緩存之用。在準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)開始前，供求雙方達(dá)成供貨協(xié)議，約定供求產(chǎn)品的規(guī)格、金額、包裝工藝等要素；當(dāng)生產(chǎn)線開始運(yùn)轉(zhuǎn)后，倉庫庫存量持續(xù)減少。汽車生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)庫存消耗情況，頻繁發(fā)布零部件小批量的需求信息。供應(yīng)商依據(jù)需求信息組織供貨。配合汽車生產(chǎn)線節(jié)拍，供應(yīng)商迅速供貨到倉庫，周轉(zhuǎn)后再配送到生產(chǎn)線上，實(shí)現(xiàn)汽車制造的準(zhǔn)時(shí)化。
通過對(duì)國(guó)內(nèi)數(shù)家汽車生產(chǎn)企業(yè)調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)中的汽車生產(chǎn)企業(yè)確實(shí)降低了零部件庫存。減少了庫存積壓成本。但往往降低的費(fèi)用實(shí)際上是被上游供應(yīng)商所承擔(dān)。其根本原因在于供應(yīng)鏈中合作雙方地位的不平等：汽車生產(chǎn)企業(yè)相對(duì)于供應(yīng)商而言過于強(qiáng)勢(shì)，造成上游供應(yīng)商在面對(duì)下游汽車生產(chǎn)商的小批量多頻次的需求指令時(shí)很難有自主決策權(quán)。生產(chǎn)線需求的剛性決定了供應(yīng)商在物流配送時(shí)沒有還轉(zhuǎn)的余地，大多數(shù)時(shí)間零部件供應(yīng)商在供應(yīng)鏈中僅僅充當(dāng)被動(dòng)執(zhí)行的角色。這一方面造成汽車生產(chǎn)企業(yè)原先的計(jì)劃庫存轉(zhuǎn)移到供應(yīng)商手中，供應(yīng)鏈平均庫存沒有實(shí)質(zhì)性變化；另一方面．突發(fā)的供貨信息在物流過程中造成車輛滿載率不高，運(yùn)力時(shí)有浪費(fèi)。
造成這種現(xiàn)象的原因首先在于汽車生產(chǎn)企業(yè)的供應(yīng)鏈管理理念還停留在滿足自身需求的水平上；更深層次的原因還在于國(guó)內(nèi)汽車生產(chǎn)企業(yè)的信息化水平的滯后，缺乏行之有效的數(shù)據(jù)采集手段和信息共享技術(shù)。在準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)模式中，汽車制造業(yè)中對(duì)供應(yīng)鏈反應(yīng)的敏捷度要求較高，供貨周期常常以小時(shí)計(jì)算。為了避免大幅度的下游生產(chǎn)部門的需求變化給上流供應(yīng)環(huán)節(jié)帶來的混亂，汽車制造企業(yè)必須迅速收集生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的物料信息，分析需求缺口。目前國(guó)內(nèi)幾家具有代表性的汽車生產(chǎn)企業(yè)，均采用條形碼標(biāo)識(shí)與人工清點(diǎn)相結(jié)合的方法統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的物料情況，數(shù)據(jù)采集效率較為低下，且過分依賴人工作業(yè)，不適應(yīng)生產(chǎn)作業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展方向．鑒于上述供應(yīng)鏈管理的不足之處，汽車制造商在規(guī)劃企業(yè)戰(zhàn)略時(shí)應(yīng)該意識(shí)到：
(1)供應(yīng)鏈戰(zhàn)略合作首先應(yīng)該強(qiáng)調(diào)目標(biāo)一致性。忽略供應(yīng)商的決策權(quán)會(huì)增加供應(yīng)鏈物流成本，進(jìn)而轉(zhuǎn)化到整車企業(yè)的生產(chǎn)成本中。不利于整個(gè)供應(yīng)鏈長(zhǎng)期合作。
(2)供應(yīng)鏈作業(yè)需要有一定彈性支撐，多頻次小批量的供應(yīng)越多，對(duì)物流部門的壓力就越大。合理的管理方法是供應(yīng)鏈平順運(yùn)行的必要條件。
(3)供應(yīng)鏈體系建立的背后是良好的信息化水平。實(shí)時(shí)詳細(xì)的信息傳遞能力與反應(yīng)迅速的物流能力是構(gòu)成一個(gè)供應(yīng)鏈進(jìn)行準(zhǔn)時(shí)配送的基礎(chǔ)。因此，建設(shè)供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)和信息發(fā)布平臺(tái)是制造型企業(yè)組織準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)的必經(jīng)之路。
(4)數(shù)據(jù)采集技術(shù)是實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)的關(guān)鍵。在復(fù)雜的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，如果不能準(zhǔn)確高效地獲取上百種零部件的信息，準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)將成為一句空話。
2 汽車制造物流作業(yè)流程再造
通過對(duì)汽車整車制造供應(yīng)鏈作業(yè)模式的分析，運(yùn)用聯(lián)合庫存管理對(duì)物流作業(yè)方式進(jìn)行重新改造，將原有“整車企業(yè)清點(diǎn)倉庫庫存一發(fā)布需求信息一供應(yīng)商配送”的模式轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;
供應(yīng)商管理倉庫庫存一整車企業(yè)管理監(jiān)督”的聯(lián)合庫存管理模式。
分析生產(chǎn)物料的配送過程，可劃分成：供應(yīng)商出貨、廠區(qū)外部運(yùn)輸、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)接收、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)、工位配送、工位收貨等幾個(gè)主要環(huán)節(jié)。把這些過程中所有零部件的集合看成一個(gè)整體，這個(gè)集合被稱作“看板環(huán)”。供應(yīng)商組織運(yùn)輸向汽車生產(chǎn)企業(yè)投放物料是看板環(huán)中物料的入口。而生產(chǎn)線消耗則是物料的出口。看板環(huán)有其上限和下限。當(dāng)看板環(huán)中物料總量超過上限時(shí)，可認(rèn)為供應(yīng)商投放的零部件數(shù)量超過需求，造成不必要的浪費(fèi)；當(dāng)物料總量低于下限時(shí)，生產(chǎn)線需求得不到滿足，存在斷料停線的危險(xiǎn)。
根據(jù)零部件的差異性，綜合考慮運(yùn)輸方式、供應(yīng)商供應(yīng)能力、物流敏捷度、生產(chǎn)線消耗速度等綜合因素，分別設(shè)置該零部件的看板環(huán)大小的上限、下限和缺貨點(diǎn)。如圖1所示，當(dāng)生產(chǎn)車間開始生產(chǎn)時(shí)，看板環(huán)的零部件數(shù)量持續(xù)減少。零部件總量高于缺貨點(diǎn)之前，可以認(rèn)為此時(shí)供應(yīng)鏈處于平穩(wěn)狀態(tài)，供應(yīng)商可以在看板環(huán)上限規(guī)定的范圍內(nèi)自主配送。一旦供應(yīng)商長(zhǎng)時(shí)間未供應(yīng)，看板環(huán)中的零部件數(shù)量低于缺貨點(diǎn)，可認(rèn)為此時(shí)供應(yīng)鏈處于缺料狀態(tài)，生產(chǎn)企業(yè)命令供應(yīng)商強(qiáng)制性配送，否則供應(yīng)鏈中的物料數(shù)量會(huì)有可能低于看板環(huán)下限。
看板供應(yīng)環(huán)的上限不能大于該零部件在倉庫存儲(chǔ)單元里的最大存儲(chǔ)量，否則會(huì)造成零部件因倉庫堆滿貨物而無法入庫，并且影響物料的周轉(zhuǎn)效率。同時(shí)供應(yīng)商應(yīng)該保證零部件庫存量不低于生產(chǎn)安全庫存量，防止生產(chǎn)線有斷料的危險(xiǎn)。在準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)模式中，理論上超市庫存和工位庫存都可以做到零庫存，但考慮到庫存量越低，供應(yīng)節(jié)拍就越頻繁，物流、人力、管理成本就越高。因此供應(yīng)鏈的看板環(huán)下限是一個(gè)較低而且不為零的值。
聯(lián)合庫存管理模式從零部件供應(yīng)鏈整體的角度出發(fā)，劃分不同角色間的權(quán)利和責(zé)任，讓供求雙方一同制定管理規(guī)范和供貨機(jī)制，共同參與決策。正常情況下，汽車制造企業(yè)將供應(yīng)的決策權(quán)外包給供應(yīng)鏈上游，不再頻繁發(fā)布小批量的需求信息，方便己方零部件接收部門收驗(yàn)作業(yè)；上游供應(yīng)商從自身的角度出發(fā)進(jìn)行優(yōu)化決策，降低物流環(huán)節(jié)的無謂損耗。聯(lián)合庫存管理讓供應(yīng)鏈各協(xié)作單位耦合成一個(gè)整體的核心競(jìng)爭(zhēng)力去參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
但要實(shí)現(xiàn)該模式，還必須進(jìn)行以下幾項(xiàng)工作：
(1)分解物流過程，并根據(jù)某種零部件具體情況定義該零部件的看板環(huán)上限、下限和缺貨點(diǎn)。
(2)選擇高效的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，對(duì)各物流環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，讓物流過程數(shù)字化、透明化。
(3)制定聯(lián)合管理的一般準(zhǔn)則，規(guī)定各種情況下的責(zé)任單位。根據(jù)供應(yīng)鏈中零部件的實(shí)際情況進(jìn)行操作，防止聯(lián)合管理變成多頭管理。
3 基于RFID技術(shù)的生產(chǎn)物流聯(lián)合管理
分析供應(yīng)鏈中物料的步驟大致由以下三個(gè)環(huán)節(jié)組成：第一、供應(yīng)商向物流部門配送環(huán)節(jié)，其中包括運(yùn)輸在途、物料核對(duì)清點(diǎn)、質(zhì)量抽檢、單據(jù)簽收等過程。J1T模式下，配送節(jié)拍是嚴(yán)格按照生產(chǎn)節(jié)拍制定和執(zhí)行的。第二、現(xiàn)場(chǎng)倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)。在總裝廠內(nèi)部均設(shè)置倉儲(chǔ)區(qū)，目的是接收和存放供應(yīng)商提供的生產(chǎn)物料，為生產(chǎn)線的零部件配送提供緩存作用。因?yàn)閭}儲(chǔ)環(huán)節(jié)占用零部件是為了保障生產(chǎn)線的正產(chǎn)供應(yīng)，因此如何精確控制倉儲(chǔ)零部件的多少，既能維持生產(chǎn)線的正常消耗，又能減少倉儲(chǔ)庫存成本，是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)物流配送管理的重點(diǎn)。第三、工位配送環(huán)節(jié)。在汽車總裝廠設(shè)有巡檢員，當(dāng)巡檢員發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線工位上的物料數(shù)量低于安全庫存時(shí)?？傃b內(nèi)部物流人員會(huì)將超市內(nèi)存儲(chǔ)的物料配送上工位，保證生產(chǎn)線的整車運(yùn)行。
忽略交接時(shí)間和內(nèi)部物流配送時(shí)間，供應(yīng)鏈的零部件按所處狀態(tài)分為以下三種狀態(tài)：
(1)在途：供應(yīng)商已發(fā)貨，但總裝車間還沒有收驗(yàn)。
(2)在庫：零部件已被簽收，轉(zhuǎn)至現(xiàn)場(chǎng)倉庫存儲(chǔ)。
(3)工位：零部件已被配送至生產(chǎn)裝配線邊，尚未裝配。
此外值得一提的是，零部件在配送過程時(shí)利用各式各樣的周轉(zhuǎn)器具作為容器在物流配送環(huán)節(jié)使用。在外部物流過程中由大型貨車完成物流搬運(yùn)工作，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)一般都由叉車完成。周轉(zhuǎn)器具隨零部件運(yùn)送至汽車生產(chǎn)企業(yè)，被零部件物流部門接收后，一直在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)作為零部件的載體。當(dāng)整箱零部件被送上生產(chǎn)線消耗后，空的周轉(zhuǎn)器具再被物流部門回收返還給供應(yīng)商循環(huán)使用。
每個(gè)庫存單元層面上的表現(xiàn)形態(tài)非常豐富，需要統(tǒng)計(jì)的個(gè)體也非常龐雜。如果在數(shù)據(jù)采集使用依靠“一物一標(biāo)簽”的傳統(tǒng)條形碼技術(shù)不但會(huì)增加操作難度和應(yīng)用成本，而且會(huì)增加許多人工負(fù)擔(dān)，缺乏應(yīng)用可行性。
3．2 實(shí)肘數(shù)據(jù)采集
射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，具有非接觸、可讀寫、可重復(fù)使用、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大、可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽等諸多優(yōu)點(diǎn)。在復(fù)雜的汽車生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)RFID技術(shù)比傳統(tǒng)的條形碼技術(shù)有優(yōu)勢(shì)。具有抗金屬封裝的無源超高頻RFID標(biāo)簽與標(biāo)準(zhǔn)周轉(zhuǎn)箱捆綁相對(duì)而言是可行且經(jīng)濟(jì)的解決辦法，不僅有利于減少人工操作提高自動(dòng)化水平，也有利于循環(huán)使用來降低應(yīng)用成本。
周轉(zhuǎn)器具是企業(yè)固定資產(chǎn)的重要組成部分，大量器具在不同部門之間流通和頻繁的循環(huán)使用，使周轉(zhuǎn)器具容易丟失損壞。RFID電子標(biāo)簽不僅可以作為周轉(zhuǎn)器具的“身份證”，還可以為企業(yè)計(jì)算器具周轉(zhuǎn)率提供數(shù)據(jù)支持，達(dá)到
精益生產(chǎn)的目的。
供應(yīng)商與汽車生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行合作前，首先應(yīng)該確定零部件的包裝工藝。針對(duì)特定的零部件，其包裝工藝也是特定的。物流工藝規(guī)定某種零部件的單器具數(shù)量、器具形式、單車用量等相關(guān)信息。在含有RFID標(biāo)簽的周轉(zhuǎn)器具投放使用前，對(duì)器具和零部件的種類進(jìn)行一一綁定的操作規(guī)范，即：器具按照盛放零部件的種類進(jìn)行分類，一類器具只能盛放一類零部件。在實(shí)際運(yùn)用中，嚴(yán)格執(zhí)行“器具與零部件種類一一對(duì)應(yīng)”的操作規(guī)范，不允許不同種類的器具盛放另一類零部件。所有物料配送業(yè)務(wù)的最小搬運(yùn)單位均是以整箱計(jì)算。
從供應(yīng)商供貨、外部物流配送、現(xiàn)場(chǎng)倉庫存儲(chǔ)、工位配送一系列物流過程中不能出現(xiàn)非滿箱的周轉(zhuǎn)箱。
系統(tǒng)投入運(yùn)行前，供應(yīng)商對(duì)器具標(biāo)簽進(jìn)行寫入操作，信息內(nèi)容作為該器具的唯一標(biāo)識(shí)碼，兩個(gè)標(biāo)簽的寫入信息保持一致。后臺(tái)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中對(duì)該唯一標(biāo)識(shí)碼、器具種類和零部件種類等信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)。寫入的唯一標(biāo)識(shí)內(nèi)容可以包括：供應(yīng)商代碼號(hào)、器具種類代號(hào)、盛裝零部件代號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)盛裝個(gè)數(shù)、校驗(yàn)碼等。器具上貼上一些簡(jiǎn)明的銘牌，在其上寫清楚盛放何種零部件。RFID標(biāo)簽內(nèi)的信息以后不再擦寫。
物流作業(yè)開始后，供應(yīng)商在周轉(zhuǎn)器具的RFID芯片內(nèi)寫人供應(yīng)零部件的相關(guān)信息。如：名稱、批次、數(shù)量等。通過物流環(huán)節(jié)的各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)架設(shè)的超高頻RFID讀寫器，可以主動(dòng)獲取附著在周轉(zhuǎn)器具上的RFD標(biāo)簽信息。
關(guān)鍵點(diǎn)架設(shè)的RFID讀寫器設(shè)備主動(dòng)獲取到器具上的標(biāo)簽信息，供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)則將看板環(huán)中的相關(guān)零部件狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)改變。為避免獲取滯后的生產(chǎn)線信息，零部件的消耗信息應(yīng)從制造執(zhí)行管理系統(tǒng)(Manufacturing Execution System，MES)中獲取。
3．3 采用RFID技術(shù)的聯(lián)合庫存管理一般方法
RFID設(shè)備采集的數(shù)據(jù)通過處理后，通過條件判斷出當(dāng)前看板環(huán)內(nèi)物料所處的狀態(tài)，給出相應(yīng)的供應(yīng)提示。假設(shè)某種零部件的看板上限為MAX，看板下限為MIX，缺貨點(diǎn)為P，MAX>P>MIN。在某一時(shí)刻該零部件在途、在庫、工位的現(xiàn)量分別為a、b、c。
當(dāng)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)后給出物料平穩(wěn)的提示時(shí)，供應(yīng)商可按照企業(yè)現(xiàn)實(shí)情況自行決定如何展開物料配送。一旦供應(yīng)商決策出現(xiàn)差錯(cuò)，使得看板環(huán)內(nèi)零部件總量持續(xù)降低并引起物料短缺，汽車制造企業(yè)介入管理。如果看板下限被突破則意味著有可能發(fā)生斷料事故。此時(shí)應(yīng)首先考慮向生產(chǎn)線直接配送。
以RFID技術(shù)采集物流供應(yīng)鏈作業(yè)信息．輔助供應(yīng)鏈的雙方進(jìn)行決策的新型管理模式，有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：第一、依據(jù)供應(yīng)鏈實(shí)際情況進(jìn)行聯(lián)合庫存管理。供應(yīng)鏈平順時(shí)供應(yīng)商掌握決策權(quán)。當(dāng)庫存出現(xiàn)緊缺時(shí)供應(yīng)決策的主動(dòng)權(quán)由汽車制造企業(yè)掌握。第二、高效的數(shù)據(jù)采集手段適應(yīng)汽車生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的環(huán)境，便于采集第一手物料信息。第三、供應(yīng)商環(huán)節(jié)透明化，精確把握供應(yīng)鏈中各種物料所處狀態(tài)，使整個(gè)供應(yīng)鏈有效地運(yùn)作起來。第四、為看板作業(yè)提供決策依據(jù)。
看板管理作為準(zhǔn)時(shí)制中的重要概念，在統(tǒng)一的作業(yè)規(guī)范基礎(chǔ)上，給用戶清晰的操作提示。供應(yīng)鏈中各種生產(chǎn)物料信息，能夠精確而且及時(shí)反饋至信息系統(tǒng)，對(duì)管理與決策提供有效支持。
4 結(jié)束語
文中探討了對(duì)物流供應(yīng)鏈進(jìn)行聯(lián)合庫存管理的必要性和一般的決策方法，并結(jié)合RFID技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種供應(yīng)鏈雙方同時(shí)參與物流決策的作業(yè)模式。為汽車生產(chǎn)企業(yè)構(gòu)建敏捷型的物流供應(yīng)鏈提供了可參考的解決方案和基礎(chǔ)框架。